CN203587996U - 一种多路组合电源输出时序控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多路组合电源输出时序控制装置，其包括有与多个电源模块一一对应的多个控制模块，控制模块包括有延时启动电路和电源控制电路，其中：延时启动电路设有一遥控端Cnt，并且当遥控端Cnt输入高电平时，延时启动电路延时输出低电平信号至电源控制电路；电源控制电路包括有MOS管VM1，MOS管VM1的栅极用于接收延时启动电路的输出信号，MOS管VM1的源极接地，其漏极与电源模块的控制端相连，并且通过MOS管VM1的漏极控制该电源模块启动或者锁死。该控制装置从输入侧控制电源模块的输出时序，使得产品损耗得以降低，尤其在输出电流较大的场合，损耗明显减小，且大大降低了产品成本。

Description

一种多路组合电源输出时序控制装置

技术领域

本实用新型涉及组合电源控制装置，尤其涉及一种多路组合电源输出时序控制电路。

背景技术

当前电子系统功能日趋丰富和复杂，使用的集成电路和负载日趋多样化，而各种集成电路或负载要求的供电电压各不相同，因此往往一个控制系统中存在多种供电电压。多种供电电压之间总是存在最优的启动或关断时序。没有时序控制，轻则降低系统性能或长期可靠性，重则直接导致系统崩溃会损毁。针对这种应用需求，产生了多种控制方法，在模块电源行业，输出时序控制往往采用输出串联MOSFET，用专业的集成电路采集信号，然后控制该MOSFET通断的方法来实现输出电压时序控制。这种方法从时序控制方法上讲比较优秀，但输出建立后MOSFET长期产生热损耗，尤其是输出电流较大的场合，损耗非常大，同时成本较高。因此行业中迫切需要一种无损耗或与输出电流无关的微损耗、低成本输出电压时序控制装置。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种多路组合电源输出时序控制装置，该控制装置利用与多个电源模块一一对应的多个控制模块，从输入侧控制电源模块的输出时序，使得产品损耗得以降低，尤其在输出电流较大的场合，损耗明显减小，且大大降低了产品成本。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案。

一种多路组合电源输出时序控制装置，其包括有与多个电源模块一一对应的多个控制模块，控制模块包括有延时启动电路和电源控制电路，其中：延时启动电路设有一遥控端Cnt，并且当遥控端Cnt输入高电平时，延时启动电路延时输出低电平信号至电源控制电路；电源控制电路包括有MOS管VM1，MOS管VM1的栅极用于接收延时启动电路的输出信号，MOS管VM1的源极接地，其漏极与电源模块的控制端相连，并且通过MOS管VM1的漏极控制该电源模块启动或者锁死。

优选地，延时启动电路包括有NPN管VT1及稳压管VZ1，遥控端Cnt通过依次串联的电阻R1和电容C2接地，电阻R1和电容C2的连接点与稳压管VZ1的阴极相连，稳压管VZ1的阳极通过依次串联的电阻R2和电阻R3接地，电阻R2和电阻R3的连接点与NPN管VT1的基极相连，NPN管VT1的发射极接地，其集电极为延时启动电路的输出端。

优选地，电源控制电路还包括有二极管VD1和二极管VD2，二极管VD1的阴极与电源端VCC相连，二极管VD1的阳极与二极管VD2的阳极相连，并且二者的连接点还连接于MOS管VM1的栅极，二极管VD2的阴极与NPN管VT1的集电极相连。

优选地，还包括有取样模块，取样模块包括有使能输出端PS，该取样模块用于采集电源模块的运行状态信号，并且当电源模块运行时由使能输出端PS输出使能信号至下一控制模块的遥控端Cnt。

优选地，取样模块包括有副边取样电路，副边取样电路包括有光耦N6、比较器N2A、电阻R7和电阻R8，电阻R7和电阻R8依次串联后连接于电源模块的副边输出端正负极之间，电阻R7和电阻R8分压后的信号传输至比较器N2A的同相端，比较器NA2的反相端接入基准电压，比较器N2A的输出端通过限流电阻R9而连接于光耦N6的控制端A，光耦N6的控制端K接地，其开关端C与电源端VCC相连，其开关端E与使能输出端PS相连，并且通过该开关端E输出使能信号。

本实用新型公开的多路组合电源输出时序控制装置中，多个控制模块与多个电源模块一一对应，控制模块中的延时启动电路用于当遥控端Cnt输入高电平时，延时启动电路延时输出低电平信号至电源控制电路，电源控制电路接收该低电平控制信号并且控制电源模块启动或者锁死。本实用新型相比现有技术而言的有益效果在于，利用与多个电源模块一一对应的多个控制模块，以微损耗的控制方式，从输入侧控制电源模块的输出时序，使得产品损耗得以降低，尤其在输出电流较大的场合，损耗明显减小，且大大降低了产品成本。

附图说明

图1为控制模块的端口设置示意图。

图2为本实用新型第一实施例的电路框图。

图3为本实用新型第二实施例的电路框图。

图4为控制模块的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作更加详细的描述。

本实用新型公开了一种多路组合电源输出时序控制装置，请参照图1和图4，其包括有与多个电源模块一一对应的多个控制模块10，每个电源模块的启动或者锁定受控于与之对应的控制模块10，控制模块10包括有延时启动电路11和电源控制电路12，通过多个控制模块10实现对多个电源模块的输出电压时序控制。

关于延时启动电路11，该延时启动电路11设有一遥控端Cnt，并且当遥控端Cnt输入高电平时，延时启动电路11延时输出低电平信号至电源控制电路12。作为延时启动电路11的一种优选方式，该延时启动电路11包括有NPN管VT1及稳压管VZ1，遥控端Cnt通过依次串联的电阻R1和电容C2接地，电阻R1和电容C2的连接点与稳压管VZ1的阴极相连，稳压管VZ1的阳极通过依次串联的电阻R2和电阻R3接地，电阻R2和电阻R3的连接点与NPN管VT1的基极相连，NPN管VT1的发射极接地，其集电极为延时启动电路的输出端。该延时启动电路11的工作原理为：当遥控端Cnt输入高电平时，该遥控端Cnt、电阻R1和电容C2形成回路，电容C2开始充电使得稳压管VZ1的阴极电压上升，当该电压达到NPN管VT1的门限值时，NPN管VT1导通并且将其集电极与地相连，从而延时输出低电平信号。

关于电源控制电路12，该电源控制电路12包括有MOS管VM1，MOS管VM1的栅极用于接收延时启动电路11的输出信号，MOS管VM1的源极接地，其漏极与电源模块的控制端相连，并且通过MOS管VM1的漏极控制该电源模块启动或者锁死。作为电源控制电路12的一种优选方式，该电源控制电路12还包括有二极管VD1和二极管VD2，二极管VD1的阴极与电源端VCC相连，二极管VD1的阳极与二极管VD2的阳极相连，并且二者的连接点还连接于MOS管VM1的栅极，二极管VD2的阴极与NPN管VT1的集电极相连。该电源控制电路12的工作原理为：当控制模块10在上电之初，由于二极管VD1和电容C1相互并联使得电容C1充电，MOS管VM1的栅极产生电压以令其栅极和源极达到开启门限，将漏极的电压拉低，电源模块的控制端接收到这一低电平信号而呈锁死关断状态，当延时启动电路11延时输出低电平信号时，MOS管VM1的栅极通过二极管VD2而被拉低，MOS管VM1进入关断状态使得电源模块的控制端所接收的低电平信号消失，电源模块进入启动状态。

上述控制模块10在上电过程中，电源模块由锁死状态延时进入启动状态，该延时的时间通过设置电阻R1和电容C2的参数得以调整。在实际应中，本实用新型可实现同时启动、顺序启动或射线式启动3种启动方式，从而满足启动时序要求，具体见如下实施例。

实施例一：

如图2所示为同时启动方案下的电路框图，多个控制模块10的电源输入端相互并联，多个控制模块10的遥控端Cnt相互连接，当外部电路对遥控端Cnt提供高电平信号时，多个遥控端Cnt同时获得该高电平信号，使得多个控制模块10同时控制多个电源模块进入启动状态。

实施例二：

如图3所示为顺序启动方案下的电路框图，多个控制模块10的电源输入端相互并联，后一控制模块10的遥控端Cnt与前一控制模块的使能输出端PS相连，本实施例中的控制模块10还包括有取样模块，取样模块包括有使能输出端PS，该取样模块用于采集电源模块的运行状态信号，并且当电源模块运行时由使能输出端PS输出使能信号至下一控制模块10的遥控端Cnt，该使能信号为高电平信号。其工作过程为，当前一控制模块10的遥控端Cnt获得高电平时，与之对应的电源模块延时运行，取样模块采集该电源模块的运行状态信号，并且经由使能输出端PS输出使能信号至下一控制模块10的遥控端Cnt，以令下一电源模块延时运行，以此类推，多个电源模块实现顺序启动。

作为取样模块的一种优选实施方式，请参照图1、图3和图4，该取样模块包括有副边取样电路13，副边取样电路13包括有光耦N6、比较器N2A、电阻R7和电阻R8，电阻R7和电阻R8依次串联后连接于电源模块的副边输出端正负极之间，电阻R7和电阻R8分压后的信号传输至比较器N2A的同相端，比较器NA2的反相端接入基准电压，比较器N2A的输出端通过限流电阻R9而连接于光耦N6的控制端A，光耦N6的控制端K接地，其开关端C与电源端VCC相连，其开关端E与使能输出端PS相连，并且通过该开关端E输出使能信号。该副边取样电路13的工作原理为：当电源模块运行时，其副边产生电压，该电压通过电阻R7和电阻R8分压后传输至比较器N2A的同相端，该比较器N2A的反相端设有基准电压，当该同相端电压高于反相端电压时，比较器N2A输出高电平信号以令光耦N6触发，通过光耦N6的开关端C、E将电源端VCC的电压传输至使能输出端PS，使得下一控制模块10的遥控端Cnt获得高电平信号。作为取样模块的另一种优选方式，该取样模块包括有原边取样电路14，该原边取样电路14包括有比较器N1B和二极管VD3，二极管VD3的阳极与电源模块的原边线圈相连，其阴极通过依次串联的电阻R4和电阻R5接地，电阻R4和电阻R5的连接点还连接于比较器N1B的同相端，比较器N1B的反相端接入基准电压，该比较器N1B的输出端与同相端之间连接有电阻R6。其中的Ramp输出斜率控制端对地接电容可以实现输出电压内部不是建立时间的外部调整端，用于调整内部启动时间。

如下表所示为控制模块10输出信号时各引脚逻辑状态表，Cnt是根据用户要求设定的状态，Ps是电源模块需要设定的状态，其中，0表示低电平，1表示高电平，所有电平相对－VIN。

实施例三：

本实施例为射线式启动方案，多个控制模块10分别连接与之对应的电源模块，各控制模块10通过其遥控端Cnt获得的高电平信号，使得该电源模块进入启动状态。实际应用中可分别向控制模块10发送控制指令，从而实现射线式控制。

本实用新型公开的多路组合电源输出时序控制装置，通过输入侧控制和信号采集，实现了对电源模块输出电压的时序控制。其中，当多个电源模块同时给同一个系统供电时，首先根据时序要求决定各功能引脚连线。当控制模块10的遥控端Cnt输入高电平信号时，各电源模块均呈锁死状态，使得各电源模块在启动前的状态完全一致，用户可以通过设置电阻R1和电容C2的参数来设置输入启动延时时间。如果要求多个电源模块同时启动，则多个遥控端Cnt相互连接并且同时获取控制信号，如果采用顺序启动方式，则在第一个电源模块按要求启动后，其他电源模块按既定时序依次启动。该控制装置利用与多个电源模块一一对应的多个控制模块10，以微损耗的控制方式，从输入侧控制电源模块的输出时序，使得产品损耗得以降低，尤其在输出电流较大的场合，损耗明显减小，且大大降低了产品成本。

以上只是本实用新型较佳的实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本实用新型所保护的范围内。

Claims (5)

1.一种多路组合电源输出时序控制装置，其特征在于，包括有与多个电源模块一一对应的多个控制模块，所述控制模块包括有延时启动电路和电源控制电路，其中：

所述延时启动电路设有一遥控端Cnt，并且当所述遥控端Cnt输入高电平时，延时启动电路延时输出低电平信号至电源控制电路；

所述电源控制电路包括有MOS管VM1，所述MOS管VM1的栅极用于接收延时启动电路的输出信号，所述MOS管VM1的源极接地，其漏极与电源模块的控制端相连，并且通过MOS管VM1的漏极控制该电源模块启动或者锁死。

2.如权利要求1所述的多路组合电源输出时序控制装置，其特征在于，所述延时启动电路包括有NPN管VT1及稳压管VZ1，所述遥控端Cnt通过依次串联的电阻R1和电容C2接地，电阻R1和电容C2的连接点与稳压管VZ1的阴极相连，稳压管VZ1的阳极通过依次串联的电阻R2和电阻R3接地，电阻R2和电阻R3的连接点与NPN管VT1的基极相连，所述NPN管VT1的发射极接地，其集电极为延时启动电路的输出端。

3.如权利要求2所述的多路组合电源输出时序控制装置，其特征在于，所述电源控制电路还包括有二极管VD1和二极管VD2，所述二极管VD1的阴极与电源端VCC相连，二极管VD1的阳极与二极管VD2的阳极相连，并且二者的连接点还连接于MOS管VM1的栅极，所述二极管VD2的阴极与NPN管VT1的集电极相连。

4.如权利要求1所述的多路组合电源输出时序控制装置，其特征在于，还包括有取样模块，所述取样模块包括有使能输出端PS，该取样模块用于采集电源模块的运行状态信号，并且当电源模块运行时由使能输出端PS输出使能信号至下一控制模块的遥控端Cnt。

5.如权利要求4所述的多路组合电源输出时序控制装置，其特征在于，所述取样模块包括有副边取样电路，所述副边取样电路包括有光耦N6、比较器N2A、电阻R7和电阻R8，所述电阻R7和电阻R8依次串联后连接于电源模块的副边输出端正负极之间，电阻R7和电阻R8分压后的信号传输至比较器N2A的同相端，比较器NA2的反相端接入基准电压，比较器N2A的输出端通过限流电阻R9而连接于光耦N6的控制端A，光耦N6的控制端K接地，其开关端C与电源端VCC相连，其开关端E与使能输出端PS相连，并且通过该开关端E输出使能信号。

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